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影响金刚石锯片锋利度的因素

文章出处:人气:发表时间: 2015-07-23【

粒度

常用的金刚石粒度在30/35~60/80范围内。岩石愈坚硬,宜选取用较细的粒度。因为在同等压力条件下,金刚石愈细愈锋利,有利于切入坚硬的岩石。另外,一般大直径的锯片要求锯切效率高,宜选取用较粗的粒度,如30/40,40/50;小直径的锯片锯切的效率低,要求岩石锯切截面光滑,宜选用较细的粒度,如50/60,60/80。

刀头浓度

所谓金刚石浓度,是指金刚石在工作层胎体中分布的密度(即单位面积内所含金刚石的重量)。“规范”规定,每立方厘米工作胎体中含4.4克拉的金刚石时,其浓度为100%,含3.3克拉的金刚石时,其浓度为75%。体积浓度表示结块中金刚石所占体积的多少,并规定,当金刚石的体积占总体积的1/4时的浓度为100%。增大金刚石浓度可望延长锯片的寿命,因为增加浓度即减小了每粒金刚石所受的平均切削力。但增加浓度必然增加锯片的成本,因而存在一个最经济的浓度,且该浓度随锯切率增大而增大。

刀头硬度

一般来说,结合剂的硬度越高,其抗磨损能力越强。因而,当锯切研磨性大的岩石时,结合剂硬度宜高;当锯切材质软的岩石时,结合剂硬度宜低;当锯切研磨性大且硬的岩石时,结合剂硬度宜适中。

效应

金刚石圆锯片在切割石材的过程中,会受到离心力、锯切力、锯切热等交变载荷的作用。

由于力效应和温度效应而引起金刚石圆锯片的磨破损。

力效应:在锯切过程中,锯片要受到轴向力和切向力的作用。由于在圆周方向和径向存在力的作用,使得锯片在轴向呈波浪状,在径向呈碟状。这两种变形都会造成岩石切面不平直、石材浪费多、锯切时噪音大、振动加剧,造成金刚石结块早期破损、锯片寿命降低。

温度效应:传统理论认为:温度对锯片过程的影响主要表现在两个方面:一是导致结块中的金刚石石墨化;二是造成金刚石与胎体的热应力而导致金刚石颗粒过早脱落。新研究表明:切割过程中产生的热量主要传入结块。弧区温度不高,一般在40~120℃之间。而磨粒磨削点温度却较高,一般在250~700℃之间。而冷却液只降低弧区的平均温度,对磨粒温度却影响较小。这样的温度不致使石墨炭化,却会使磨粒与工件之间摩擦性能发生变化,并使金刚石与添加剂之间发生热应力,而导致金刚石失效机理发生根本性变化。研究表明,温度效应是使锯片破损的最大影响因素。

磨破损:由于力效应和温度较应,锯片经过一段时间的使用往往会产生磨破损。磨破损的形式主要有以下几种:磨料磨损、局部破碎、大面积破碎、脱落、结合剂沿锯切速度方向的机械擦伤。磨料磨损:金刚石颗粒与式件不断摩擦,棱边钝化成平面,失去切削性能,增大摩擦。锯切热会使金刚石颗粒表面出现石墨化薄层,硬度大大降低,加剧磨损:金刚石颗粒表面承受交变的热应力,同时还承受交变的切削应力,就会出现疲劳裂纹而局部破碎,显露出锐利的新棱边,是较为理想的磨损形态;大面积破碎:金刚石颗粒在切入切出时承受冲击载荷,比较突出的颗粒和晶粒过早消耗掉;脱落:交变的切削力使金刚石颗粒在结合剂中不断的被晃动而产生松动。同时,锯切过程中的结合剂本身的磨损和锯切热使结合剂软化。这就使结合剂的把持力下降,当颗粒上的切削力大于把持力时,金刚石颗粒就会脱落。无论哪一种磨损都与金刚石颗粒所承受的载荷和温度密切相关。而这两者都取决于锯切工艺和冷却润滑条件。

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